পরিস্থিতি: ভার্চুয়াল জিপিইউগুলি হার্ডওয়্যার সমাধানগুলির কার্যক্ষমতার দিক থেকে নিকৃষ্ট নয়৷

ফেব্রুয়ারিতে স্ট্যানফোর্ড হাই-পারফরম্যান্স কম্পিউটিং (HPC) বিষয়ে একটি সম্মেলনের আয়োজন করেছিল। ভিএমওয়্যার প্রতিনিধিরা জানিয়েছেন যে, জিপিইউ (GPU) ব্যবহারের ক্ষেত্রে, একটি পরিবর্তিত ESXi হাইপারভাইজরের উপর ভিত্তি করে তৈরি সিস্টেম বেয়ার-মেটাল সলিউশনের মতোই দ্রুত।

আমরা সেই প্রযুক্তিগুলো নিয়ে আলোচনা করব যা এটিকে সম্ভব করেছে।

/ ছবি ভিক্টরগ্রিগাস সিসি বাই-এসএ

কর্মক্ষমতা ইস্যু

বিশ্লেষকদের অনুমান, ডেটা সেন্টারের প্রায় ৭০% ওয়ার্কলোড ভার্চুয়ালাইজডতবে, বাকি ৩০% এখনও হাইপারভাইজর ছাড়াই সরাসরি হার্ডওয়্যারে চলে। এই ৩০%-এর বেশিরভাগই হলো উচ্চ-চাপের অ্যাপ্লিকেশন, যেমন নিউরাল নেটওয়ার্ক প্রশিক্ষণ, যেগুলো জিপিইউ ব্যবহার করে।

বিশেষজ্ঞরা এই প্রবণতার ব্যাখ্যা দেন এভাবে যে, হাইপারভাইজর একটি মধ্যবর্তী অ্যাবস্ট্রাকশন লেয়ার হিসেবে পুরো সিস্টেমের পারফরম্যান্সকে প্রভাবিত করতে পারে। পাঁচ বছর আগের গবেষণা থেকে জানা যায়... আপনি ডেটা খুঁজে পেতে পারেন পারফরম্যান্সে ১০% হ্রাস প্রত্যাশিত। তাই, কোম্পানি এবং ডেটা সেন্টার অপারেটররা এইচপিসি ওয়ার্কলোড ভার্চুয়াল পরিবেশে স্থানান্তর করতে অনিচ্ছুক।

কিন্তু ভার্চুয়ালাইজেশন প্রযুক্তি বিকশিত ও উন্নত হচ্ছে। গত মাসে একটি সম্মেলনে ভিএমওয়্যার জানিয়েছে যে, ESXi হাইপারভাইজর জিপিইউ (GPU) পারফরম্যান্সে কোনো নেতিবাচক প্রভাব ফেলে না। কম্পিউটিং গতি তিন শতাংশ পর্যন্ত কমতে পারে, যা বেয়ার মেটালের (bare metal) সমতুল্য।

এগুলো কিভাবে কাজ করে

জিপিইউ-সহ এইচপিসি সিস্টেমের পারফরম্যান্স উন্নত করার জন্য ভিএমওয়্যার তার হাইপারভাইজরে বেশ কিছু পরিবর্তন এনেছে। বিশেষ করে, এটি ভি-মোশন (vMotion) ফিচারটি সরিয়ে দিয়েছে। এই ফিচারটি লোড ব্যালান্সিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণত সার্ভার বা জিপিইউ-এর মধ্যে ভার্চুয়াল মেশিন (ভিএম) স্থানান্তর করে। ভি-মোশন নিষ্ক্রিয় করার অর্থ হলো, এখন প্রতিটি ভিএম-কে একটি নির্দিষ্ট জিপিইউ বরাদ্দ করা হয়, যা ডেটা স্থানান্তরের খরচ কমাতে সাহায্য করে।

সিস্টেমের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান প্রযুক্তি ডাইরেক্টপাথ আই/ও (DirectPath I/O)। এটি CUDA প্যারালাল কম্পিউটিং ড্রাইভারকে হাইপারভাইজরকে বাইপাস করে সরাসরি ভার্চুয়াল মেশিনের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়। যখন একটিমাত্র জিপিইউ-তে একাধিক ভিএম চালানোর প্রয়োজন হয়, তখন গ্রিড ভিজিপিইউ (GRID vGPU) সলিউশনটি ব্যবহার করা হয়। এটি কার্ডের মেমরিকে একাধিক সেগমেন্টে ভাগ করে (কিন্তু কম্পিউটেশনাল সাইকেলগুলোকে ভাগ করে না)।

এক্ষেত্রে দুটি ভার্চুয়াল মেশিনের অপারেটিং স্কিমটি দেখতে এইরকম হবে:

ফলাফল এবং পূর্বাভাস

দৃঢ় পরিচালিত পরীক্ষা হাইপারভাইজর, যা একটি ভাষা মডেলকে প্রশিক্ষিত করেছে যার উপর ভিত্তি করে TensorFlowবেয়ার মেটালের তুলনায় পারফরম্যান্সের ঘাটতি ছিল মাত্র ৩-৪%। এর বিনিময়ে, সিস্টেমটি বর্তমান ওয়ার্কলোডের ওপর নির্ভর করে চাহিদা অনুযায়ী রিসোর্স বরাদ্দ করার ক্ষমতা অর্জন করে।

আইটি জায়ান্টটিও পরিচালিত পরীক্ষা কন্টেইনার ব্যবহার করে। কোম্পানির প্রকৌশলীরা ছবি শনাক্ত করার জন্য নিউরাল নেটওয়ার্ককে প্রশিক্ষণ দিয়েছেন। একটিমাত্র জিপিইউ-এর রিসোর্স চারটি কন্টেইনার ভিএম-এর মধ্যে ভাগ করে দেওয়া হয়েছিল। এর ফলে, প্রতিটি মেশিনের পারফরম্যান্স ১৭% কমে গিয়েছিল (জিপিইউ রিসোর্সে সম্পূর্ণ অ্যাক্সেস থাকা একটিমাত্র ভিএম-এর তুলনায়)। তবে, প্রতি সেকেন্ডে প্রসেস করা ছবির সংখ্যা বেড়ে গিয়েছিল। বৃদ্ধি তিনবার। আশা করা যায় যে এই ধরনের সিস্টেমগুলি খুঁজে পাবে ডেটা বিশ্লেষণ এবং কম্পিউটার মডেলিংয়ের ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ।

বিশেষজ্ঞরা বলছেন, ভিএমওয়্যার যেসব সম্ভাব্য সমস্যার সম্মুখীন হতে পারে তার মধ্যে রয়েছে বরাদ্দ একটি বেশ সংকীর্ণ লক্ষ্য দর্শকগোষ্ঠী। বর্তমানে মাত্র অল্প কিছু কোম্পানি উচ্চ-কর্মক্ষমতাসম্পন্ন সিস্টেম নিয়ে কাজ করছে। যদিও স্ট্যাটিস্টা ছাপ২০২১ সালের মধ্যে বিশ্বের ৯৪% ডেটা সেন্টার ওয়ার্কলোড ভার্চুয়ালাইজড হবে। পূর্বাভাস বিশ্লেষকদের অনুমান, ২০১৭ থেকে ২০২২ সালের মধ্যে এইচপিসি বাজারের মূল্য ৩২ বিলিয়ন ডলার থেকে বেড়ে ৪৫ বিলিয়ন ডলার হবে।

/ ছবি গ্লোবাল এক্সেস পয়েন্ট PD

অনুরূপ সমাধান

বাজারে এর বেশ কিছু বিকল্প রয়েছে, যা বড় বড় আইটি কোম্পানি—যেমন এএমডি এবং ইন্টেল—তৈরি করছে।

জিপিইউ ভার্চুয়ালাইজ করা প্রথম কোম্পানি অফার এসআর-আইওভি (সিঙ্গেল-রুট ইনপুট/আউটপুট ভার্চুয়ালাইজেশন) ভিত্তিক একটি পদ্ধতি। এই প্রযুক্তি ভিএম-গুলোকে সিস্টেমের হার্ডওয়্যার ক্ষমতার একটি অংশে অ্যাক্সেস প্রদান করে। এই সমাধানটি ভার্চুয়ালাইজড সিস্টেমের সমান পারফরম্যান্স বজায় রেখে সর্বোচ্চ ১৬ জন ব্যবহারকারীর মধ্যে একটি গ্রাফিক্স প্রসেসর শেয়ার করার সুযোগ দেয়।

দ্বিতীয় আইটি জায়ান্টের ক্ষেত্রে, তাদের প্রযুক্তিটি ভিত্তি করে Citrix XenServer 7 হাইপারভাইজরের উপর ভিত্তি করে এটি একটি স্ট্যান্ডার্ড জিপিইউ ড্রাইভার এবং একটি ভার্চুয়াল মেশিনের কাজকে একত্রিত করে, যার ফলে ভার্চুয়াল মেশিনটি শত শত ব্যবহারকারীর ডিভাইসে থ্রিডি অ্যাপ্লিকেশন এবং ডেস্কটপ প্রদর্শন করতে পারে।

প্রযুক্তির ভবিষ্যৎ

ভার্চুয়াল জিপিইউ ডেভেলপাররা বাজি ধরুন ব্যবসায়িক প্রযুক্তি বাজারে এআই সিস্টেমের বাস্তবায়ন এবং উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সমাধানের ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয়তা প্রবৃদ্ধিকে চালিত করছে। তারা আশা করছেন যে, বিপুল পরিমাণ ডেটা প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয়তা ভিজিপিইউ-এর চাহিদা বাড়াবে।

এখন প্রযোজকরা একটি উপায় খুঁজছি গ্রাফিক্স-সম্পর্কিত কাজ, গাণিতিক গণনা, লজিক্যাল অপারেশন এবং ডেটা প্রসেসিং-এর গতি বাড়াতে একটি একক কোরে সিপিইউ এবং জিপিইউ-এর কার্যকারিতা একত্রিত করুন। এই ধরনের কোরের প্রাপ্যতা ভার্চুয়াল এবং ক্লাউড পরিবেশে রিসোর্স ভার্চুয়ালাইজেশন এবং ওয়ার্কলোড জুড়ে রিসোর্স বণ্টনের পদ্ধতিকে পরিবর্তন করবে।

এই বিষয়ে আমাদের কর্পোরেট ব্লগে কী পড়বেন:

• কেন কোম্পানিগুলি পাত্রের পরিবর্তে ভার্চুয়াল মেশিন ব্যবহার করে
• "ভিএমওয়্যার কীভাবে করছে": নতুন সমাধানগুলির পর্যালোচনা
• VMware vSphere 6.7: নতুন হাইপারভাইজর ফিচারগুলো কী কাজে লাগে?

আমাদের টেলিগ্রাম চ্যানেল থেকে কয়েকটি পোস্ট:

• ভবিষ্যতের আইটি আর্কিটেকচার - কারা এটির জন্য এবং কীভাবে প্রস্তুতি নিচ্ছেন
• ক্লাউড ব্যবস্থাপনার জন্য ৫টি টুল
• কিভাবে একজন IaaS প্রদানকারী গ্রাহকের ডেটা রক্ষা করে

উত্স: www.habr.com